CN107603875A - 一种智能生物菌培养机及培养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能生物菌培养机和培养方法，解决了现有技术中农业生产用生物菌制剂的培养工艺落后，容器易污染，所得生物菌制剂质量比较差的问题。本发明包括循环系统、电加热丝、节能灯和控制系统；发酵管为全透明的有机玻璃管道，其进料口连接有进料管，其出料口连接有排放管；循环系统包括循环泵、进料管和出料管，进料管和出料管之间连有旁通管，循环泵的出口还同时与排放管管道连接；控制系统包括控制柜、PLC控制器、液晶触摸屏，均安装于有机玻璃管道上且均与PLC控制器通信连接的温度变送器和光照度变送器。本发明能实现生物菌制剂的规范化和标准化生产，为农业生产提供质量达标的生物菌制剂。
Description
技术领域
本发明属于农业生物菌培养技术领域，具体涉及一种智能生物菌培养机及培养方法。
背景技术
生物菌制剂尤其是光合菌制剂在农业生产上应用非常广泛。农业生产中农作物种植、家禽家畜养殖、水产养殖、秸秆还田及粪便处理有机肥、以及土壤改造和土壤恢复等，均需要大量的生物菌制剂。农业专业生产大户和产业化客户对生物菌制剂的需求量巨大。而目前光合菌制剂在农业领域的应用处于一种低技术的无序状态。大多采用传统的简易方法进行光合菌的培养。传统的光合细菌的培养方法为有光源的密闭透明圆桶，少数使用的是硬质玻璃管道培养，工艺落后，容器易污染，所得光合菌制剂质量比较差。
因此，提供一种智能生物菌培养机，能实现生物菌制剂的规范化和标准化生产，为农业生产提供质量达标的生物菌制剂，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种智能生物菌培养机，解决现有技术中农业生产用生物菌制剂的培养工艺落后，容器易污染，所得生物菌制剂质量比较差的问题。
本发明还提供了智能生物菌的培养方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种智能生物菌培养机包括发酵管，包括与发酵管管道连接的循环系统，为发酵管加热的电加热丝，为发酵管提供光照度的节能灯，以及对发酵管的光照和温度进行控制的控制系统；
发酵管为全透明的有机玻璃管道，且上端设进料口、下端设出料口，进料口连接有进料管，出料口连接有排放管；
循环系统包括循环泵，一端与进料口连接、另一端与循环泵的出口连接的进料管，一端与出料口连接、另一端与循环泵的进口连接的出料管，进料管和出料管之间连接有旁通管，循环泵的出口还同时与排放管管道连接；
控制系统包括控制柜，设于控制柜内并分别与电加热丝和节能灯电连接的PLC控制器，设于控制柜正面上并与PLC控制器通信连接的液晶触摸屏，均安装于有机玻璃管道上且均与PLC控制器通信连接的温度变送器和光照度变送器。
进一步地，还包括由框架和安装于框架上的透明玻璃组成的方形保护箱体，发酵管、循环系统、电加热丝、节能灯、以及控制系统均安装于方形保护箱体内，方形保护箱体的正面和背面均设计成双开的箱门结构，方形保护箱体的框架由铝合金型材制作而成，箱门由铝合金型材作门框，门框内嵌设透明玻璃。
进一步地，有机玻璃管道呈螺旋形，由有机玻璃直管和有机玻璃弯管交替密封连接而成，且有机玻璃直管和有机玻璃弯管的数量均为两根以上；方形保护箱体内位于顶面和底面之间设有两根相互平行的立柱，两根立柱均穿设于有机玻璃管道的螺旋内，电加热丝安装于一根立柱上，而节能灯则安装于另一根立柱上。
进一步地，有机玻璃直管的两个端口均设有直管有机玻璃法兰，有机玻璃弯管的两个端口均设有与直管有机玻璃法兰相匹配的弯管有机玻璃法兰，有机玻璃直管和有机玻璃弯管通过直管有机玻璃法兰和弯管有机玻璃法兰相配合密封连接，相配合的直管有机玻璃法兰和弯管有机玻璃法兰之间设有密封垫圈。
进一步地，控制柜内设有用于产生臭氧为方形保护箱体内消毒并与PLC控制器连接的臭氧机，出料管上设有过滤机。
进一步地，发酵管的进料口与进料管通过法兰连接，发酵管的出料口与出料管通过法兰连接，旁通管上设有旁通阀。
进一步地，PLC控制器的型号为6ES7 214-1BG40-0XB0。
进一步地，温度变送器和光照度变送器的数量均为一个以上。
进一步地，进料管、出料管、排放管、以及循环泵和排放管连接的管道上均设有手阀。
一种智能生物菌培养方法，采用上述的智能生物菌培养机，具体包括以下步骤：
步骤：原料配制：将培养生物菌所需的培养基和菌种按相应的工艺要求配制成培养液；
步骤：培养液在循环泵的作用下，由进料管进入发酵管进行培养，并在循环泵的作用下，培养液在进料管、发酵管和出料管之间循环；
步骤：通过PLC控制器开启节能灯和电加热丝，对发酵管进行光照和加热，并通过温度变送器和光照度变送器采集并反馈发酵管的温度和光照强度，PLC控制器根据反馈的的温度和光照强度温度，关闭或继续开启节能灯和电加热丝，将所述发酵管的温度控制在25-40℃，光照强度控制在1500-4500lx；
步骤4：所述生物菌培养成熟后，通过出料管装入指定容器内储存。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的智能生物菌培养机结构简单，设计科学合理，使用方便，能实现生物菌制剂的规范化和标准化生产，为农业生产提供质量达标的生物菌制剂。
本发明的智能生物菌培养机采用全自动化控制系统对发酵管的温度和光照强度进行监控，通过温度变送器和光照度变送器采集并反馈发酵管的温度和光照强度，PLC控制器根据反馈的的温度和光照强度温度，关闭或继续开启节能灯和电加热丝，实现对发酵管的温度和光照强度的自动化控制。
本发明采用循环泵将培养液不断地循环，混合，以促进其进一步发酵。
本发明设置方形保护箱体和臭氧机，关在循环泵上安装过滤机，以去除、杀灭杂菌，提高生物菌制剂的质量。
本发明采用螺旋形的发酵管作为生物菌培养场地，极大地减少了空间占用率，占地面积小，并且室内及室外均可使用。本智能生物菌培养机大部分采用简单的机械结构来实现，安装及后期维修保养极其方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明发酵管结构示意图。
图3为本发明俯视图。
图4为本发明侧视图。
图5为本发明有机玻璃弯管结构示意图。
图6为图5的右视图。
图7为本发明有机玻璃直管结构示意图。
图8为图7的侧视图。
其中，附图标记对应的名称为：
1-发酵管，2-电加热丝，3-节能灯，4-排放管，5-循环泵，6-进料管，7-出料管，8-旁通管，9-控制柜，10-PLC控制器，11-液晶触摸屏，12-温度变送器，13-光照度变送器，14-方形保护箱体，15-有机玻璃直管，16-有机玻璃弯管，17-弯管有机玻璃法兰，18-直管有机玻璃法兰，19-臭氧机，20-过滤机。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例
如图1-8所示，本发明提供的一种智能生物菌培养机，结构简单，设计科学合理，占地面积小，室内及室外均可使用，安装方便，机械强度高。本智能生物菌培养机包括发酵管1，与所述发酵管1管道连接的循环系统，为所述发酵管1加热的电加热丝2，为所述发酵管1提供光照度的节能灯3，由框架和安装于框架上的透明玻璃组成的方形保护箱体14，以及对所述发酵管的光照和温度进行控制的控制系统；
所述发酵管1为全透明的有机玻璃管道，且上端设进料口、下端设出料口，所述进料口连接有进料管6，所述出料口连接有排放管4；
所述循环系统包括循环泵5，一端与所述进料口连接、另一端与循环泵5的出口连接的进料管6，一端与出料口连接、另一端与循环泵5的进口连接的出料管7，所述进料管6和出料管7之间连接有旁通管8，所述循环泵5的出口还同时与排放管4管道连接；所述旁通管8上设有旁通阀21。
所述控制系统包括控制柜9，设于所述控制柜9内并分别与所述电加热丝2和节能灯3电连接的PLC控制器10，设于所述控制柜9正面上并与所述PLC控制器10通信连接的液晶触摸屏11，均安装于所述有机玻璃管道上且均与所述PLC控制器10通信连接的温度变送器12和光照度变送器13，所述温度变送器12和光照度变送器13的数量均为一个以上。PLC控制器的型号为6ES7214-1BG40-0XB0。
所述控制柜9内设有用于产生臭氧为方形保护箱体14内消毒并与所述PLC控制器10连接的臭氧机19，所述出料管7上设有过滤机20。
所述发酵管1、循环系统、电加热丝2、节能灯3、以及控制系统均安装于方形保护箱体14内，所述方形保护箱体14的正面和背面均设计成双开的箱门结构，所述方形保护箱体14的框架由铝合金型材制作而成，所述箱门由铝合金型材作门框，门框内嵌设透明玻璃。
所述有机玻璃管道5呈螺旋形，由有机玻璃直管15和有机玻璃弯管16交替密封连接而成，且有机玻璃直管15和有机玻璃弯管16的数量均为两根以上；所述方形保护箱体14内位于顶面和底面之间设有两根相互平行的立柱，两根所述立柱均穿设于所述有机玻璃管道的螺旋内，所述有机玻璃通过卡箍固定到立柱上。所述电加热丝2安装于一根立柱上，而所述节能灯3则安装于另一根立柱上。
所述有机玻璃直管(15)的两个端口均设有直管有机玻璃法兰(18)，所述有机玻璃弯管(16)的两个端口均设有与所述直管有机玻璃法兰(18)相匹配的弯管有机玻璃法兰(17)，所述有机玻璃直管(15)和有机玻璃弯管(16)通过直管有机玻璃法兰(18)和弯管有机玻璃法兰(17)相配合密封连接，相配合的所述直管有机玻璃法兰(18)和弯管有机玻璃法兰(17)之间设有密封垫圈。
所述发酵管1的进料口与进料管6通过法兰连接，所述发酵管1的出料口与出料管7通过法兰连接。所述进料管6、出料管7、排放管4、以及循环泵5和排放管4连接的管道上均设有手阀。
一种智能生物菌培养方法，采用上述的智能生物菌培养机，具体包括以下步骤：
步骤1：原料配制：将培养生物菌所需的培养基和菌种按相应的工艺要求配制成培养液；
步骤2：所述培养液在循环泵5的作用下，由进料管6进入发酵管1进行培养，并在循环泵5的作用下，所述培养液在进料管6、发酵管1和出料管7之间循环；
步骤3：通过所述PLC控制器10开启节能灯3和电加热丝2，对所述发酵管1进行光照和加热，并通过温度变送器12和光照度变送器13采集并反馈所述发酵管1的温度和光照强度，所述PLC控制器10根据反馈的的温度和光照强度温度，关闭或继续开启节能灯3和电加热丝2，将所述发酵管1的温度控制在25-40℃，光照强度控制在1500-4500lx；
步骤4：所述生物菌培养成熟后，通过出料管7装入指定容器内储存。
本发明的智能生物菌培养机采用全自动化控制系统对发酵管1的温度和光照强度进行监控，通过温度变送器12和光照度变送器13采集并反馈发酵管1的温度和光照强度，PLC控制器10根据反馈的的温度和光照强度温度，关闭或继续开启节能灯3和电加热丝2，实现对发酵管1的温度和光照强度的自动化控制。
本发明采用循环泵5将培养液不断地循环，混合，以促进其进一步发酵。
本发明设置方形保护箱体14和臭氧机19，关在循环泵5上安装过滤机20，以去除、杀灭杂菌，提高生物菌制剂的质量。
本发明占地面积小，室内及室外均可使用。安装方便，机械强度高。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能生物菌培养机，其特征在于：包括发酵管(1)，与所述发酵管(1)管道连接的循环系统，为所述发酵管(1)加热的电加热丝(2)，为所述发酵管(1)提供光照度的节能灯(3)，以及对所述发酵管的光照和温度进行控制的控制系统；
所述发酵管(1)为全透明的有机玻璃管道，且上端设进料口、下端设出料口，所述进料口连接有进料管(6)，所述出料口连接有排放管(4)；
所述循环系统包括循环泵(5)，一端与所述进料口连接、另一端与循环泵(5)的出口连接的进料管(6)，一端与出料口连接、另一端与循环泵(5)的进口连接的出料管(7)，所述进料管(6)和出料管(7)之间连接有旁通管(8)，所述循环泵(5)的出口还同时与排放管(4)管道连接；
所述控制系统包括控制柜(9)，设于所述控制柜(9)内并分别与所述电加热丝(2)和节能灯(3)电连接的PLC控制器(10)，设于所述控制柜(9)正面上并与所述PLC控制器(10)通信连接的液晶触摸屏(11)，均安装于所述有机玻璃管道上且均与所述PLC控制器(10)通信连接的温度变送器(12)和光照度变送器(13)。
2.根据权利要求1所述的一种智能生物菌培养机，其特征在于：还包括由框架和安装于框架上的透明玻璃组成的方形保护箱体(14)，所述发酵管(1)、循环系统、电加热丝(2)、节能灯(3)、以及控制系统均安装于方形保护箱体(14)内，所述方形保护箱体(14)的正面和背面均设计成双开的箱门结构，所述方形保护箱体(14)的框架由铝合金型材制作而成，所述箱门由铝合金型材作门框，门框内嵌设透明玻璃。
3.根据权利要求2所述的一种智能生物菌培养机，其特征在于：所述有机玻璃管道(5)呈螺旋形，由有机玻璃直管(15)和有机玻璃弯管(16)交替密封连接而成，且有机玻璃直管(15)和有机玻璃弯管(16)的数量均为两根以上；所述方形保护箱体(14)内位于顶面和底面之间设有两根相互平行的立柱，两根所述立柱均穿设于所述有机玻璃管道的螺旋内，所述电加热丝(2)安装于一根立柱上，而所述节能灯(3)则安装于另一根立柱上。
4.根据权利要求3所述的一种智能生物菌培养机，其特征在于：所述有机玻璃直管(15)的两个端口均设有直管有机玻璃法兰(18)，所述有机玻璃弯管(16)的两个端口均设有与所述直管有机玻璃法兰(18)相匹配的弯管有机玻璃法兰(17)，所述有机玻璃直管(15)和有机玻璃弯管(16)通过直管有机玻璃法兰(18)和弯管有机玻璃法兰(17)相配合密封连接，相配合的所述直管有机玻璃法兰(18)和弯管有机玻璃法兰(17)之间设有密封垫圈。
5.根据权利要求4所述的一种智能生物菌培养机，其特征在于：所述控制柜(9)内设有用于产生臭氧为方形保护箱体(14)内消毒并与所述PLC控制器(10)连接的臭氧机(19)，所述出料管(7)上设有过滤机(20)。
6.根据权利要求5所述的一种智能生物菌培养机，其特征在于：所述发酵管(1)的进料口与进料管(6)通过法兰连接，所述发酵管(1)的出料口与出料管(7)通过法兰连接，所述旁通管上设有旁通阀(21)。
7.根据权利要求6所述的一种智能生物菌培养机，其特征在于：所述PLC控制器的型号为6ES7 214-1BG40-0XB0。
8.根据权利要求7所述的一种智能生物菌培养机，其特征在于：所述温度变送器(12)和光照度变送器(13)的数量均为一个以上。
9.根据权利要求8所述的一种智能生物菌培养机，其特征在于：所述进料管(6)、出料管(7)、排放管(4)、以及循环泵(5)和排放管(4)连接的管道上均设有手阀。
10.一种智能生物菌培养方法，其特征在于：采用如权利要求1－9任意一项所述的智能生物菌培养机，具体包括以下步骤：
步骤1：原料配制：将培养生物菌所需的培养基和菌种按相应的工艺要求配制成培养液；
步骤2：所述培养液在循环泵(5)的作用下，由进料管(6)进入发酵管(1)进行培养，并在循环泵(5)的作用下，所述培养液在进料管(6)、发酵管(1)和出料管(7)之间循环；
步骤3：通过所述PLC控制器(10)开启节能灯(3)和电加热丝(2)，对所述发酵管(1)进行光照和加热，并通过温度变送器(12)和光照度变送器(13)采集并反馈所述发酵管(1)的温度和光照强度，所述PLC控制器(10)根据反馈的的温度和光照强度温度，关闭或继续开启节能灯(3)和电加热丝(2)，将所述发酵管(1)的温度控制在25-40℃，光照强度控制在1500-4500lx；
步骤4：所述生物菌培养成熟后，通过出料管(7)装入指定容器内储存。
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